为什么太阳将成为红巨星而比邻星则不会?它们演化为何会不一样?

花卉        2019-10-07   来源:豆豆君大世界

太阳会成为红巨星的原因需要从恒星的演化说起,了解恒星演化的朋友应该都很清楚红矮星是不会有红巨星过程的,但只比它大没多少黄矮星就会出现红巨星!肯定与两者的结构有关系,我们来对比下黄矮星和红矮星的结构来看看!

为什么太阳将成为红巨星而比邻星则不会?它们演化为何会不一样?

巴纳德星和比邻星都是红矮星,它们的演化阶段都在主序列,直至氢元素耗尽!而太阳在氢元素耗尽后将逐渐离开主序列,慢慢膨胀成红巨星!

为什么太阳将成为红巨星而比邻星则不会?它们演化为何会不一样?

这是太阳的结构,内部发白的区域就是太阳最核心的聚变内核,这个只占了整个太阳半径的四分之一,而在其周围这是一个辐射层,外层是对流层!

为什么太阳将成为红巨星而比邻星则不会?它们演化为何会不一样?

而红矮星整个结构只有聚变内核加上对流内核和对流包层,这两种结构导致了后期的演化的差异!因为太阳内核外部包裹的是辐射层,因此它内核氢元素聚变生成的氦元素无法对流到外层,它会堆积在内核,但以太阳的质量并无法燃烧氦元素,因此氦元素会逐渐增加!

为什么太阳将成为红巨星而比邻星则不会?它们演化为何会不一样?

在氢元素逐渐耗尽,而氦元素因温度不够还未开始燃烧时,太阳内和辐射压逐渐降低,太阳的外壳在引力的作用下向内收缩,这引力坍缩的高温将成为点燃氦元素的关键要素,而氦元素燃烧远比氢元素要剧烈的多,达到了氦元素聚变条件的氦内核犹如一匹失控的野马......这就是氦闪,有点类似超新星爆发,但能量并未达到超新星级别,但它依然是太阳有史以来最为猛烈的活动,他将横扫太阳系,内行星也许可能彻底玩完......这就是《流浪地球》故事的最关键的条件!

为什么太阳将成为红巨星而比邻星则不会?它们演化为何会不一样?

在氦闪过后,太阳内核的氦元素继续燃烧,但此时的辐射压已经远高于氢元素燃烧阶段,极高的辐射压会导致太阳的气壳控制不住的膨胀!它将逐渐吞没水星,也许最终可能膨胀到地球附近!

为什么太阳将成为红巨星而比邻星则不会?它们演化为何会不一样?

但它无法吞没地球,因为地球会因为太阳密度降低束缚力下降而逃逸到新的轨道!不过即使在新的地球轨道又如何?已经彻底烤焦了!

为什么太阳将成为红巨星而比邻星则不会?它们演化为何会不一样?

红矮星则由于自内而外的对流循环,让氦元素分散到了恒星的各个区域,并且让绝大部分的氢元素都参与燃烧,因此红矮星的氢元素利用率是极高的!并且不会堆积氦元素,其实红矮星即使引力坍缩也不至于燃烧氦元素,因此红矮星烧完氢元素就逐渐冷却,最终成为一颗黑矮星!